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Graphentheorie, Komplementgraph

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Graphentheorie

Tags: Graphentheorie, Kardinalität, Komplementgraph

 
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Iamanonym1

Iamanonym1

14:12 Uhr, 06.07.2021

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Hey Leute,

ich muss die unten stehende Aufgabe lösen, jedoch habe ich große Schwierigkeiten mit Beweisaufgaben. Könnte mir jemand weiterhelfen?

Viele Grüße

Der Komplementgraph G ̄ = (V, E ̄) eines ungerichteten Graphen G = (V, E) ist derjenige Graph mit Knotenmenge V , dessen Kantenmenge das Komplement von E ist, also aus allen Untermengen von V der Kardinalität 2 besteht, die nicht in E sind.
Beweisen oder widerlegen Sie: Ist card V ≥ 5, so enthält mindestens einer der beiden Graphen einen Kreis.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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pwmeyer

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10:05 Uhr, 07.07.2021

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Hallo,

habt Ihr einen Satz / Lemma, dass in einem kreisfreien Graph gilt: |E||V|-1?

Gruß pwm
Iamanonym1

Iamanonym1

12:51 Uhr, 07.07.2021

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Wir haben folgendes Lemma:

G = (V, E) ist kreisfrei genau dann, wenn card E(S) card S -1 für alle = S V.
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pwmeyer

pwmeyer aktiv_icon

18:09 Uhr, 07.07.2021

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Hallo,

Nimm an, beide Graphen seien kreisfrei. Dann stelle diese Ungleichung für den Graphen und den Komplementärgraphen auf und addiere.
Beachte, dass die Kanten von beiden Graphen zusammen die Menge aller 2-er Mengen aus V ergeben. Daraus ergibt sich eine Einschränkung für n.

Gruß pwm
Iamanonym1

Iamanonym1

12:42 Uhr, 09.07.2021

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Also dann habe ich Folgendes:

Wir nehmen an, beide Graphen seien kreisfrei, dann gilt:
für G = (V, E): card E(S) card S -1
und für G=(V,E): card E(S)cardS-1

Wenn wir beides addieren erhalten wir:

cardE(S)+cardE(S)2*(cardS-1)

"Beachte, dass die Kanten von beiden Graphen zusammen die Menge aller 2-er Mengen aus V ergeben. Daraus ergibt sich eine Einschränkung für n."

card E(S) + card E(S)= (wie gebe ich die 2-er Menge von V an?)

Ich weiß außerdem das n := card V und m := card E.
Und Jede Kantenmenge mit Kardinalität n beinhaltet einen Kreis
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ermanus

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12:49 Uhr, 09.07.2021

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Hallo,
du interessierst dich doch nur für S=V ...
Gruß ermanus
Iamanonym1

Iamanonym1

13:05 Uhr, 09.07.2021

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Ich addiere card E card V - 1 und card E card V -1.
Daraus erhalte ich:

card E + card E 2*(card V - 1)

Wir wissen n := card V.
Daraus folgt:

card E + card E 2*(n - 1)

Außerdem wissen wir das card E + card E = card V mit card V = 2

Dann folgt daraus

n = card E + card E 2*(n - 1)
Iamanonym1

Iamanonym1

13:07 Uhr, 09.07.2021

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2 = card E + card E‾≤ 2*(n - 1)

Daraus folgt
2 2*(n-1) 2n

Also wir wissen, wenn beide Graphen kreisfrei sind, dann gilt n2
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ermanus

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13:42 Uhr, 09.07.2021

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Keine Ahnung, was du da seltsames machst ;-)
card(E)+card(E) ist doch die maximale Anzahl von Kanten, die
bei n Knoten möglich sind, also =n(n-1)2.
Iamanonym1

Iamanonym1

13:50 Uhr, 09.07.2021

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Und was kommt danach?
Ich bedanke mich wirklich ganz herzlich bei dir für deine Hilfe und Mühe
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ermanus

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13:53 Uhr, 09.07.2021

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Dann hast du als Bedingung für die Kreisfreiheit
n(n-1)22(n-1).
Deine Aufgabe besteht nun darin zu zeigen, dass diese Ungleichung für n>4
nicht mehr erfüllt ist.
Iamanonym1

Iamanonym1

15:08 Uhr, 09.07.2021

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Also ich habe die Ungleichung umgeformt und erhalte n4.
Das bedeutet die Ungleichung ist für n > 4 nicht mehr erfüllt.

Ist card V 5, also n 5, ist diese Bedingung verletzt und somit hat einer der beiden Graphen einen Kreis.

ist der Beweis hiermit beendet?

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ermanus

ermanus aktiv_icon

15:11 Uhr, 09.07.2021

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Ja. So hast du die Behauptung bewiesen !

Gruß ermanus
Frage beantwortet
Iamanonym1

Iamanonym1

16:59 Uhr, 09.07.2021

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Ich danke dir vielmals!!